Beräkning Av Takspärrsystemet För Gaveltak, Liksom Stigarna För Takbjälken I Denna Struktur

2024 Författare: Bailey Albertson | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 13:06

Pålitlig ryggrad: beräkning av gaveltakssystemet

Ett gaveltak bildas på grundval av en ram som kombinerar elementär struktur och oöverträffad tillförlitlighet. Men takets ryggrad i två rektangulära sluttningar kan bara skryta med dessa fördelar vid ett noggrant urval av takbjälkar.

Innehåll

• 1 Parametrar för gaveltaksystem

  • 1.1 Raftlängd

  • 1.2 Tvärsnitt av takben

    1.2.1 Tabell: tvärsnitt av takbjälkar beroende på längd och stigning

  • 1.3 Variabel effekt på spärrsystemet

    • 1.3.1 Tabell: Riktvärde för vindtryck
    • 1.3.2 Tabell: koefficient k

  • 1.4 Permanenta laster

    1.4.1 Tabell: vikt på takmaterial per 1 m²

  • 1.5 Antal staplar

• 2 Steg av balkens takstödkonstruktion

  2.1 Tabell: takhöjd beroende på längd och sektion

• 3 Formler för beräkning av spärrsystemet för ett gaveltak

  • 3.1 Tabell: nominella dimensioner av sågat virkes tjocklek och bredd (mm)

  • 3.2 Exempel på strukturanalys

    3.2.1 Video: detaljerad beräkning av spärrsystemet

Parametrar för gaveltaksystem

Det är värt att starta beräkningarna om du förstår att spärrsystemet för ett gaveltak är ett komplex av trianglar, de mest styva elementen i ramen. De är sammansatta av brädor, vars storlek spelar en speciell roll.

Rafter längd

Formeln a² + b² = c², härledd av Pythagoras, hjälper till att bestämma längden på solida brädor för takbjälken

Spärrens längd kan hittas genom att känna till husets bredd och takets höjd.

Parametern "a" anger höjden och väljs själv. Det beror på om utrymmet under taket kommer att vara bostadsområde; det har också vissa rekommendationer om en vind planeras.

Bakom bokstaven "b" är byggnadens bredd, uppdelad i två. Och "c" representerar trekantens hypotenus, det vill säga längden på takbenen.

Låt oss säga att bredden på hälften av huset är tre meter, och det beslutas att göra taket två meter högt. I det här fallet når längden på spärrbenen 3,6 m (c = √a² + b² = 4 + √9 = √13≈3.6).

Den sex meter långa takbjälken är den längsta, därför är den lämplig som ett takbjälklag

Den maximala längden på en stång som används som spärrben är 6 m. Om en hållbar bräda med större längd krävs, tillgriper de skarvningstekniken - spikar en bit från en annan stång till spärrbenet.

Tvärsnitt av spärrben

För olika delar av spärrsystemet finns det standardstorlekar:

• 10x10 eller 15x15 cm - för Mauerlat bar;
• 10x15 eller 10x20 cm - för takbenet;
• 5x15 eller 5x20 cm - för löpning och strut;
• 10x10 eller 10x15 cm - för racket;
• 5x10 eller 5x15 cm - för sängen;
• 2x10, 2,5x15 cm - för lådor.

Tjockleken på varje del av takstödkonstruktionen bestäms av belastningen den måste uppleva

En balk med en sektion på 10x20 cm är idealisk för att skapa ett takben

Tvärsnittet av takbjälken på ett gaveltak påverkas av:

• belastning på taklutningar;
• typen av konstruktionsråvaror, eftersom "åldrandet" av stockar, vanliga och limmade balkar skiljer sig åt;
• spärr ben längd;
• typen av trä från vilken takbjälken planades;
• längden på springan mellan takbenen.

Spärrhöjningen påverkar tvärsnittet av spärrbenen mest signifikant. En ökning av avståndet mellan balkarna medför ökat tryck på takets stödkonstruktion och detta tvingar byggaren att använda tjocka takbjälkar.

Tabell: tvärsnitt av takbjälkar beroende på längd och stigning

Rafter benlängd (m)	Avstånd mellan takbjälkar (m)	Tvärsnitt av takbjälken (cm)
Mindre än 3	1,2	8 × 10
Mindre än 3	1.8	9 × 10
3 till 4	ett	8 × 16
3 till 4	1.4	8 × 18
3 till 4	1.8	9 × 18
Fram till 6	ett	8 × 20
Fram till 6	1.4	10 × 20

Variabel effekt på spärrsystemet

Trycket på spärrbenen är konstant och varierande.

Vinden tenderar att välta eller höja taket, så det är viktigt att göra alla beräkningar korrekt

Den variabla vindbelastningen på takbjälken bestäms av formeln W = Wo × kxc, där W är vindlastindikatorn, Wo är värdet på vindlastkarakteristiken för en viss del av Ryssland, k är en korrigeringsfaktor på grund av strukturens höjd och terrängens natur, och c är den aerodynamiska koefficienten.

Beräkningen av vindtrycket på taket baseras på husets läge

Det normativa värdet för vindtryck känns igen av karta 3 i bilaga 5 i SNiP 2.01.07–85 och en specialtabell. Koefficienten med hänsyn till förändringen i vindtryck med höjd är också standardiserad.

Tabell: riktvärde för vindtryck

Vindområden	Ia	Jag	II	III	IV	V	VI	Vii
Wo, kPa	0,17	0,23	0,30	0,38	0,48	0,60	0,73	0,85
Wo, kg / m²	17	23	trettio	38	48	60	73	85

Tabell: koefficientens värde k

Höjd	Öppen yta	Stängt område med hus över 10 m höga	Stadsområden med byggnader över 20 m
upp till 5m	0,75	0,5	0,4
från 5 till 10 m	1.0	0,65	0,4
från 10 till 20 m	1.25	0,85	0,53

Det är inte bara terrängen som påverkar vindbelastningen. Bostadsområdet är av stor betydelse. Bakom en mur med höga byggnader är huset nästan inte hotat, men i det öppna rummet kan vinden bli en allvarlig fiende för det.

Snöbelastningen på spärrsystemet beräknas med formeln S = Sg × µ, det vill säga vikten på snömassan per 1 m² multipliceras med en korrigeringsfaktor vars värde återspeglar takets lutningsgrad

Snöbelastningen på taket beror på var huset ligger

Korrektionsfaktorn, om taklutningarna lutar mindre än 25 °, är lika med en. Och i fallet med en taklutning på 25-60 ° reduceras denna siffra till 0,7.

Konstant belastning

Last som verkar kontinuerligt betraktas som takkakans vikt, inklusive mantel, isolering, filmer och efterbehandlingsmaterial för att ordna vinden.

Takkakan skapar konstant tryck på takbjälken

Takvikt är summan av vikten av alla material som används vid takkonstruktionen. I genomsnitt är det lika med 40–45 kg / kvm M. Enligt reglerna bör 1 m² av spärren inte överstiga 50 kg av vikten på takmaterial.

Tabell: vikt av takmaterial per 1 m²

Typ av takbeläggning	Vikt i kg per 1 m2
Valsad bitumen-polymerduk	4-8
Bituminös-polymer mjuk kakel	7-8
Ondulin	3-4
Takplattor av metall	4-6
Trädäck, sömnadstak, galvaniserade metallplåtar	4-6
Cement-sandplattor	40-50
Keramiska plattor	35-40
Skiffer	10-14
Skiffertak	40-50
Koppar	8
Grönt tak	80-150
Grovt golv	18–20
Svarvning	8-10
Spärrsystemet i sig	15–20

Antal strålar

Hur många takbjälkar som behövs för att utrusta gaveltakramen ställs in genom att dela takets bredd med ett steg mellan balkarna och lägga till ett till det resulterande värdet. Den betecknar en ytterligare spärr som måste placeras på takkanten.

Spärrsystemet på ett gaveltak är en struktur gjord av ett visst antal spärrar

Lutningen på balkens takstödkonstruktion

För att bestämma avståndet mellan takbjälklagets balkar bör du vara noga med sådana punkter som:

• vikten på takmaterial;
• virkens längd och tjocklek - det framtida takbenet;
• grad av taklutning;
• nivå av vind och snöbelastningar.

Efter 90-100 cm placeras vanligtvis takbjälkar vid val av ett lätt takmaterial

Ett steg på 60–120 cm anses normalt för spärrben. Valet till förmån för 60 eller 80 cm görs när det gäller att bygga ett tak lutat med 45˚. Samma lilla steg bör, om så önskas, täcka trätakramen med tunga material som keramiska plattor, asbestcementskiffer och cement-sandplattor.

Tabell: takhöjd beroende på längd och sektion

Längden på träbjälken (m)	Avstånd mellan takbjälkar (m)
	ett	1.4	1.8
	Raftersektion (cm)
Mindre än 2,8	4 × 12,5	4 × 17,5	4 × 20
2,8-3,5	4 × 17,5	4 × 20	4 × 22,5
3,5-4,2	4 × 20	4 × 25	5 × 25
4,2-5	4 × 22,5	6 × 25	7,5 × 25
Mer än 5	6 × 25	7,5 × 25	10 × 25

Formler för beräkning av spärrsystemet för ett gaveltak

Beräkningen av spärrsystemet reduceras till att fastställa trycket på varje balk och bestämma den optimala sektionen.

Gör så här när du beräknar gaveltakssystemet:

1. Enligt formeln Qr = AxQ får de reda på vad belastningen per linjär meter för varje spärrben är. Qr är den fördelade lasten per linjär meter av spärrbenet, uttryckt i kg / m, A är avståndet mellan spärren i meter och Q är den totala belastningen i kg / m².
2. Gå till definitionen av timmerstakets minsta tvärsnitt. För att göra detta, studera data i tabellen som anges i GOST 24454-80 “Trä av barrträdslag. Mått ".
3. Baserat på standardparametrarna är sektionsbredden vald. Och sektionshöjden beräknas med formeln H ≥ 8,6 · Lmax · sqrt (Qr / (B · Rben)), om taklutningen är α 30 °. H är sektionens höjd i cm, Lmax är arbetssektionen av spärrbenet med maximal längd i meter, Qr är den fördelade belastningen per linjär meter av spärrbenet i kg / m, B är sektionens bredd, cm, Rben är träets motstånd mot böjning, kg / cm². Om materialet är tillverkat av tall eller gran kan Rben vara lika med 140 kg / cm² (1 träklass), 130 kg / cm 2 (2 klass) eller 85 kg / cm 2 (3 klass). Sqrt är kvadratroten.
4. Kontrollera om avböjningsvärdet överensstämmer med standarderna. Det bör inte vara mer än antalet som erhålls genom att dela L med 200. L är längden på arbetssektionen. Korrespondensen av avböjningsvärdet till förhållandet L / 200 är endast möjlig om ojämlikheten är korrekt 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / (B · H³) ≤ 1. Qr betecknar den fördelade belastningen per linjär meter av spärrbenet (kg / m), Lmax - arbetsytan för spärrbenets maximala längd (m), B - sektionsbredd (cm) och H - sektionshöjd (cm).
5. När ovanstående ojämlikhet bryts ökar B- och H-poängen.

Tabell: nominellt mått på tjocklek och bredd på sågat virke (mm)

Brädtjocklek - sektionsbredd (B)	Brädbredd - sektionshöjd (H)
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Ett exempel på en strukturanalys

Antag att α (takets lutningsvinkel) = 36 °, A (avståndet mellan takbjälken) = 0,8 m och Lmax (arbetssektionen på takbenet med maximal längd) = 2,8 m. Material från förstklassig furu används som balkarna, vilket betyder att Rben = 140 kg / cm².

Cement-sandplattor har valts för takläggningen och därför är takets vikt 50 kg / m². Den totala belastningen (Q) för varje kvadratmeter är 303 kg / m². Och för byggandet av spärrsystemet används balkar med en tjocklek på 5 cm.

Följaktligen följer följande beräkningssteg:

1. Qr = A · Q = 0,8 · 303 = 242 kg / m - fördelad belastning per linjär meter takbjälke.
2. H ≥ 9,5 Lmax kvt (Qr / B Rben).
3. H ≥ 9,5 2,8 kvm (242/5 140).
4. 3.125 · Qr · (Lmax) 3 / B · H3 ≤ 1.
5. 3,125-242 (2,8) 3/5 (17,5) 3 = 0,61.
6. H ≥ (ungefärlig höjd på spärrsektionen).

I tabellen med standardstorlekar måste du hitta höjden på spärrsektionen nära indikatorn 15,6 cm. En parameter lika med 17,5 cm är lämplig (med en sektionsbredd på 5 cm).

Detta värde överensstämmer helt med avböjningsindikatorn i regleringsdokumenten, och detta bevisas av ojämlikheten 3.125 · Qr · (Lmax) ³ / B · H³ ≤ 1. Ersättning av värdena (3.125 · 242 · (2.8) ³ / 5 · (17, 5) ³), visar det sig att 0,61 <1. Vi kan dra slutsatsen att delen av virket är valt korrekt.

Video: detaljerad beräkning av spärrsystemet

Beräkningen av gaveltakssystemet är ett helt komplex av beräkningar. För att stängerna ska klara den uppgift som tilldelats dem måste byggaren noggrant bestämma materialets längd, kvantitet och tvärsnitt, ta reda på belastningen på det och ta reda på vad som ska vara steget mellan takbjälken.